Исследование основных характеристик модулей памяти. Часть 3: Модули Kingmax DDR2

Продолжается наш новый цикл статей, посвященный изучению важнейших характеристик модулей памяти на низком уровне с помощью разработанного нами тестового пакета RightMark Memory Analyzer. Напоминаем, что цель этого исследования заключается в предоставлении всем заинтересованным читателям информации о совместимости данного модуля памяти данного производителя с различным набором материнских плат, основанных на тех или иных чипсетах. Объектом нашего очередного исследования выступят модули DDR2 Kingmax емкостью 256 МБ.

Информация о производителе модуля

Производитель модуля: Kngmax Inc.
Производитель чипов модуля: Micron Technology, Inc.
Сайт производителя модуля: http://www.kingmax.com/product/ddr2.htm
Сайт производителя чипов: http://www.micron.com/products/dram/ddr2sdram/

Внешний вид модуля

Фото модуля памяти

Фото чипа памяти

Part Number модуля и чипа

Расшифровка Part Number модуля

Описание (data sheet) модулей Kingmax DDR2 (http://www.kingmax.com/product/dsdram/ddr2.PDF) не содержит какой-либо информации о расшифорвке отдельных составляющих Part Number модулей. В документации приводятся лишь краткие технические характеристики, соответствующие тому или иному Part Number. Характеристики рассматриваемого модуля приведены ниже.

Поле	Значение	Расшифровка
0	KLBB68K-38MP4	Емкость модуля: 256 МБ Организация модуля: 32М x64 Пропускная способность: 4.3 ГБ/с Период синхросигнала: 3.75 нс Скорость передачи данных: 533 МТ/с Тайминги: 4-4-4

Расшифровка Part Number чипа

Код FBGA	Part Number
D9BQM	MT47H32M8FP-37E

Как отмечалось ранее, вследствие ограничений по размеру FBGA-упаковки, чипы памяти Micron, используемые в модулях Kingmax DDR2, имеют сокращенную маркировку, отличную от от их полного Part Number-а. Преобразование сокращенной формы записи Part Number любого чипа памяти Micron в полную можно осуществить на сайте производителя с помощью декодера, расположенного по адресу http://www.micron.com/decoder/

Поле	Значение	Расшифровка
0	MT	Код производителя: MT = Micron Technology
1	47	Семейство продукта: 47 = DDR2
2	H	Технологический процесс: H = SSTL 1.8V VDD CMOS
3	32M8	Организация микросхем памяти: 256Мбит (32Мбит x8)
4		Версия устройства (отсутствует)
5	FP	Код упаковки: FP = свинецсодержащая пайка, FBGA, 60-контактный 8x12
6	-37E	Время доступа/период синхросигнала: -37E = 3.75 нс (266.7 МГц), 4-4-4
7		Дополнительные варианты (отсутствует)
8		Температурный интервал функционирования: (пробел) = 0..85^oC
9		Особые условия (отсутствует)

Данные микросхемы SPD модуля

Описание общего стандарта SPD:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2 - SERIAL PRESENCE DETECT STANDARD, General Standard

Описание специфического стандарта SPD для DDR2:
JEDEC Standard No. 21-C, 4.1.2.10 - Appendix X: Specific SPDs for DDR2 SDRAM (Revision 1.0)
JC-45 Appendix X: Specific PD's for DDR2 SDRAM (Revision 1.1)

Параметр	Байт	Значение	Расшифровка
Фундаментальный тип памяти	2	08h	DDR2 SDRAM
Общее количество адресных линий строки модуля	3	0Dh	13 (RA0-RA12)
Общее количество адресных линий столбца модуля	4	0Ah	10 (CA0-CA9)
Общее количество физических банков модуля памяти	5	60h	1 физический банк
Внешняя шина данных модуля памяти	6	40h	64 бит
Уровень питающего напряжения	8	05h	SSTL 1.8V
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при максимальной задержке CAS# (CL X)	9	3Dh	3.75 нс (266.7 МГц)
Тип конфигурации модуля	11	00h	Non-ECC
Тип и способ регенерации данных	12	82h	7.8125 мс — 0.5x сокращенная саморегенерация
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти	13	08h	x8
Ширина внешнего интерфейса шины данных (тип организации) используемых микросхем памяти ECC-модуля	14	00h	Не определено
Длительность передаваемых пакетов (BL)	16	0Ch	BL = 4, 8
Количество логических банков каждой микросхемы в модуле	17	04h	4
Поддерживаемые длительности задержки CAS# (CL)	18	18h	CL = 3, 4
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-1)	23	50h	5.00 нс (200.0 МГц)
Минимальная длительность периода синхросигнала (t_CK) при уменьшенной задержке CAS# (CL X-2)	25	00h	Не определено
Минимальное время подзарядки данных в строке (t_RP)	27	3Ch	15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная задержка между активизацией соседних строк (t_RRD)	28	1Eh	7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальная задержка между RAS# и CAS# (t_RCD)	29	3Ch	15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3
Минимальная длительность импульса сигнала RAS# (t_RAS)	30	2Dh	45.0 нс 12, CL = 4 9, CL = 3
Емкость одного физического банка модуля памяти	31	40h	256 МБ
Период восстановления после записи (t_WR)	36	3Ch	15.0 нс 4, CL = 4 3, CL = 3
Внутренняя задержка между командами WRITE и READ (t_WTR)	37	1Eh	7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3
Внутренняя задержка между командами READ и PRECHARGE (t_RTP)	38	1Eh	7.5 нс 2, CL = 4 1.5, CL = 3
Минимальное время цикла строки (t_RC)	41, 40	3Ch, 00h	60.0 нс 16, CL = 4 12, CL = 3
Период между командами саморегенерации (t_RFC)	42, 40	4Bh, 00h	75.0 нс 20, CL = 4 15, CL = 3
Максимальная длительность периода синхросигнала (t_CKmax)	43	80h	8.0 нс
Номер ревизии SPD	62	00h	Ревизия 0.0
Контрольная сумма байт 0-62	63	0Fh	15 (верно)
Идентификационный код производителя по JEDEC (показаны только первые значимые байты)	64-71	7Fh, 7Fh, 7Fh, 25h	Kingmax Semiconductor
Part Number модуля	73-90	—	KLBB68K-38MP4-MAA
Дата изготовления модуля	93-94	04h, 00h	2004 год (зарезервировано)
Серийный номер модуля	95-98	00h, 00h, 00h, 00h	Не определено

Содержимое микросхемы SPD рассматриваемого модуля в целом выглядит вполне типично. Поддерживаемые значения задержки сигнала CAS# — 4 и 3. Первое (CL X) соответствует периоду синхросигнала 3.75 нс, т.е. режиму DDR2-533, второе (CL X-1) — 5.00 нс, что соответствует функционированию модуля в режиме DDR2-400. Соответствующие значения таймингов можно считать стандартными — 4-4-4-12 для первого случая и 3-3-3-9 для второго. Из необычных значений следует отметить номер ревизии микросхемы SPD (00h), который расшифровывается в допустимое, но несуществующее значение ревизии документа 0.0, а также «зарезервированное» значение даты изготовления модуля (код недели 00h).

Конфигурации тестовых стендов и ПО

Материнские платы на чипсетах серии Intel 915

Тестовый стенд №1

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915G
Материнская плата: Intel D915GUX, версия BIOS 1028 от 06/29/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №2

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915P
Материнская плата: Foxconn 915A01-P-8EKRS, версия BIOS 6.00 PG от 06/10/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №3

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915G
Материнская плата: Foxconn 915M03-G-8EKRS2, версия BIOS 6.00 PG от 05/29/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №4

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915P
Материнская плата: MSI 915P Neo2, версия BIOS V1.3B0 от 09/08/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №5

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915G
Материнская плата: MSI 915G Combo, версия BIOS 080011 от 07/14/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №6

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i915G
Материнская плата: ASUS P5GDC-V, версия BIOS 1003.003 от 08/18/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Материнские платы на чипсетах серии Intel 925

Тестовый стенд №7

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i925X
Материнская плата: Gigabyte 8ANDXP-D, версия BIOS F1 от 06/07/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №8

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i925X
Материнская плата: Intel D925XCV, версия BIOS 1259 от 08/19/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №9

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i925X
Материнская плата: ASUS P5AD2, версия BIOS 1004.007 от 07/02/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №10

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i925X
Материнская плата: MSI 925X Neo, версия BIOS 6.00 PG от 06/18/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Тестовый стенд №11

Процессор: Intel Pentium 4 2.8 ГГц (ядро Prescott, 1 МБ L2)
Чипсет: Intel i925X
Материнская плата: Foxconn 925A01-8EKRS, версия BIOS 6.00 PG от 08/28/2004
Память: 2x256 МБ Kingmax DDR2-533
Видео: Leadtek PX350 TDH, nVidia PCX5900
HDD: WD Raptor WD360, SATA, 10000 rpm, 36Gb
Операционная система: Windows XP Professional Service Pack 2
Драйверы: Intel Chipset Utility 6.0.1.1002, nVidia Forceware 61.77

Результаты тестирования

Как мы уже писали ранее, тестирование модулей памяти осуществлялось в двух режимах. Первая серия тестов (тесты производительности) проводилась в штатном режиме, т.е. со стандартными значениями таймингов, записанными в микросхеме SPD; вторая (тесты стабильности) — в «экстремальном» режиме, при выставлении минимально возможных значений таймингов для данного модуля на данной материнской плате.

Материнские платы на чипсетах серии Intel 915

Тесты производительности

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3	Стенд 4	Стенд 5	Стенд 6
Тайминги	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	4478	4495	4480	4548	4500	4512
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2025	2013	2019	2054	2016	2033
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6359	6370	6350	6448	6382	6392
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4267	4267	4266	4324	4267	4282
Минимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	54.6	54.6	54.6	53.9	54.5	54.4
Максимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	63.6	63.6	63.6	62.7	63.5	63.2
Минимальная латентность^** случайного доступа, нс	129.6	130.0	129.8	128.2	129.7	129.3
Максимальная латентность^** случайного доступа, нс	154.9	155.1	154.9	153.1	155.1	154.5

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
^**Размер блока 16 МБ

В первой серии тестов, среди материнских плат на чипсетах Intel 915P/915G абсолютным лидером, показывающим преимущество по всем параметрам, является MSI 915P Neo2 (стенд №4). Что, вообще говоря, достигается за счет несколько завышенной частоты FSB на этой плате, о чем мы писали. Второе место занимает ASUS P5GDC-V (стенд №6) с чипсетом i915G, показывая некоторое преимущество над конкуретами по величинам реальной ПСП. На третьем месте с практически одинаковым результатом располагаются платы Intel D915GUX (стенд №1), Foxconn 915A01-P и 915M03-G (стенды №2, 3) и MSI 915G Combo. Надо заметить, что здесь встречаются платы, основанные как на i915P, так и на i915G, т.е. явного преимущества чипсета i915P над i915G, которое наблюдалось при тестировании модулей DDR2 Micron, в данном случае не наблюдается.

Тесты стабильности

Переходя к тестам стабильности, прежде всего отметим интересную особенность рассматриваемых модулей DDR2 Kingmax, связанную с изменением таймингов. Мы обнаружили, что значение параметра t_RAS на этих модулях памяти можно выставлять... любым, от 15 до 3(!), без каких-либо очевидных изменений и последствий, относительно стабильности системы. По всей видимости, данные модули просто игнорируют значение данного параметра, выставленное в чипсете, и используют некое собственное значение по умолчанию (например, прописанное в микросхеме SPD значение 12). В связи с этим, здесь и в дальнейшем мы приводим значения лишь первых трех таймингов (t_CL-t_RCD-t_RP), изменение которых напрямую влияет на функционирование подсистемы памяти.

Параметр^*	Стенд 1	Стенд 2	Стенд 3	Стенд 4	Стенд 5	Стенд 6
Тайминги	4-4-3	4-4-3	4-4-3	4-4-3	4-4-3	4-4-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	4494	4488	4493	4557	4491	4517
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2137	2065	2074	2139	2069	2157
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6375	6369	6381	6473	6395	6400
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4267	4266	4267	4324	4267	4282
Минимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	54.6	54.8	54.7	53.8	54.6	54.3
Максимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	63.6	63.7	63.7	62.6	63.5	63.2
Минимальная латентность^** случайного доступа, нс	126.8	127.0	127.0	125.2	126.8	126.4
Максимальная латентность^** случайного доступа, нс	152.5	152.3	152.4	150.2	152.5	151.7

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
^**Размер блока 16 МБ

Итак, наименьшие значения таймингов, которые нам удалось выставить на всех рассматриваемых материнских платах — 4-4-3. Отметим, что в ряде случаев нам удавалось выставить и более низкие значения таймингов — например, 4-3-3, однако это приводило к нестабильности работы подсистемы памяти (наш специальный тест стабильности очень быстро выявлял ошибки чтения/записи) во всех случаях. Что касается «расстановки сил», т.е. характеристик производительности подсистемы памяти в этой серии тестов, легко видеть, что она не изменилась сколь бы то ни было заметным образом. На первом месте по-прежнему располагается MSI 915P Neo2, на втором — ASUS P5GDC-V, все остальные модели разделяют третье место.

Материнские платы на чипсете Intel 925X

Тесты производительности

Среди материнских плат на чипсете Intel 925X в первой серии тестов лидерство также достигается продукцией MSI — системной платой MSI 925X Neo (стенд №10). Второе место, с минимальными отличиями, занимают платы Gigabyte 8ANDXP-D (стенд №7) и ASUS P5AD2 (стенд №9). Практически не уступает им, а по некоторым показателям (максимальная реальная ПСП) — даже превосходит еще один участник наших тестов — системная плата Foxconn 925A01 (стенд №11). Худший результат (ощутимо меньшую реальную ПСП и ощутимо большую латентность памяти) показывает Intel D925XCV (стенд №8).

Параметр^*	Стенд 7	Стенд 8	Стенд 9	Стенд 10	Стенд 11
Тайминги	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12	4-4-4-12
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	4665	4520	4663	4696	4645
Средняя ПСП на запись, МБ/с	1954	1994	2082	2038	1999
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6372	6343	6379	6489	6403
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4287	4267	4282	4327	4267
Минимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	51.8	54.5	51.8	51.5	52.0
Максимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	60.1	63.2	60.1	59.5	60.3
Минимальная латентность^** случайного доступа, нс	124.5	129.3	124.7	123.5	125.3
Максимальная латентность^** случайного доступа, нс	149.5	154.4	149.5	148.3	150.7

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
^**Размер блока 16 МБ

Тесты стабильности

С минимальными значениями таймингов, не приводящими к нестабильности функционирования подсистемы памяти, наблюдается та же картина, что и среди материнских плат на чипсетах серии i915. А именно, минимальные устойчивые значения таймингов — 4-4-3; выставленное в конфигурационных регистрах чипсета значение t_RAS (3..15) здесь также игнорируется.

Параметр^*	Стенд 7	Стенд 8	Стенд 9	Стенд 10	Стенд 11
Тайминги	4-4-3	4-4-3	4-4-3	4-4-3	4-4-3
Средняя ПСП на чтение, МБ/с	4671	4514	4653	4708	4639
Средняя ПСП на запись, МБ/с	2043	2054	2144	2237	2199
Макс. ПСП на чтение, МБ/с	6419	6353	6405	6507	6425
Макс. ПСП на запись, МБ/с	4287	4267	4282	4327	4266
Минимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	51.8	54.6	52.2	51.4	52.4
Максимальная латентность^** псевдослучайного доступа, нс	60.1	63.3	60.6	59.7	60.6
Минимальная латентность^** случайного доступа, нс	120.9	125.2	121.2	119.9	121.7
Максимальная латентность^** случайного доступа, нс	146.4	150.4	146.3	145.1	147.3

^*жирным шрифтом отмечены наилучшие показатели
^**Размер блока 16 МБ

Вторая серия тестов вносит лишь незначительные различия в расстановку позиций материнских плат по скоростным показателям подсистемы памяти. Первое место сохраняет за собой MSI 925X Neo, однако второе место на этот раз единолично занимает Gigabyte 8ANDXP-D, отодвигая ASUS P5AD2 на третью позицию совместно с Foxconn 925A01. На последнем месте вновь все обстоит без изменений — его прочно занимает системная плата Intel D925XCV.

Итоги

Наше сегодняшнее тестирование модулей Kingmax DDR2 в очередной раз подтверждает, что память DDR2 лучше «чувствует» себя на материнских платах с чипсетом Intel 925X, достигая более высокую ПСП и более низкие значения латентности. Лучшими моделями среди этой серии плат следует признать MSI 925X Neo, Gigabyte 8ANDXP-D и ASUS P5AD2; худшей — Intel D925XCV, кстати, показавшей в целом результат даже несколько хуже, чем лучшие модели на чипсетах серии Intel 915. Касательно этой серии плат можно отметить, что в данном случае не наблюдается определенного преимущества, или, так сказать, предпочтения со стороны модуля памяти, к типу используемого чипсета — 915P или 915G, поскольку оба предствителя, MSI 915P Neo2 и ASUS P5GDC-V, демонстрируют весьма хороший результат. Напоследок следует сказать несколько слов о стабильности функционирования модулей DDR2 Kingmax в «экстремальном» режиме — ее можно считать более-менее одинаковой на всех протестированных системных платах, прежде всего из-за того, что сами модули позволяют выставить весьма посредственные минимальные значения таймингов в этой серии тестов.

Дмитрий Беседин (dmitri_b@ixbt.com)

Опубликовано — 18 октября 2004 г.

Комментарии? Поправки? Дополнения? peek@ixbt.com